木材是一種天然資源,具有可自然降解、可再生和環(huán)境協(xié)調(diào)性好等特性。隨著社會的不斷發(fā)展,人民生活水平和環(huán)保意識的提高,人們把目光重新投向天然、無危害木材產(chǎn)品。雖然木材是一種優(yōu)良的建筑材料,但也有其天然的缺陷,即易燃性和易腐朽性。每年由于火災(zāi)和由于木材強(qiáng)度下降造成的事故都給人民的生命和財產(chǎn)安全帶來了的危害。隨著建筑裝飾業(yè)的發(fā)展,木材用量的不斷提高,木質(zhì)材料的改性處理顯得十分必要和緊迫,木材改性技術(shù)也越來越受到國內(nèi)外有關(guān)科研人員的重視。 本文介紹了木材的燃燒過程;綜述了木材阻燃處理的重要性、木材阻燃劑及其分類、阻燃劑的阻燃機(jī)理和木材改性的處理方法;同時本文還指出了今后木材改性的研究方向和發(fā)展趨勢。
通過實驗,本文篩選得到了由雙氰銨、尿素、磷酸鹽、硼酸鹽等試劑按一定比例配成的UDP和DPB改性劑,配方組成中不含有砷、鉻、鹵素和甲醛等對環(huán)境有害的元素或化學(xué)試劑,避免了對環(huán)境造成污染;確定了木材改性處理的浸漬溫度、浸漬時間、改性劑濃度和操作壓力等工藝參數(shù);提出了改性劑作用于木材的阻燃機(jī)理;并從實際應(yīng)用角度對改性處理的白松和楊木試件進(jìn)行了阻燃、防腐、尺寸穩(wěn)定、抗浸提、力學(xué)、吸濕、對金屬腐蝕和裝飾等性能表征。 實驗確定了使用浸漬法對白松和楊木進(jìn)行改性的工藝為:將木材試件103℃下烘干至恒重,放入密封浸漬罐中,抽真空30min,負(fù)壓下吸入改性劑溶液,保持真空30min。常壓下,對于配方UNDP采用60℃浸漬24h,對于配方UDP和DPB則采用70℃浸漬24h。取出后室溫放置24h,50℃烘干24h,在103℃下烘至恒重。如果采用高壓浸漬,壓力為0.7MPa,浸漬時間為8h。 哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文 失性和尺寸穩(wěn)定性能優(yōu)良,常壓下DPB處理的白松試件抗浸提值可以達(dá)到 70.2%;UDP處理的楊木試件抗浸提值可以達(dá)到61.2%。增加浸漬壓力可以進(jìn) 一步提高改性劑的抗浸提性能;DPB常壓處理的白松和楊木試件它們的氧指 數(shù)分別可以達(dá)到74.6和67.3;經(jīng)過2S周土壤天然腐蝕實驗,經(jīng)檢測其耐腐 等級都可以滿足實際應(yīng)用的要求;UDP常壓改性處理的木材性能比DPB稍差, 但是仍可以滿足實際應(yīng)用要求;而加壓處理楊木試件時,這兩種改性劑的處 理效果相近,增加浸漬壓力可以進(jìn)一步提高改性材的阻燃、防腐性能,但是 會造成木材力學(xué)性能的下降。 實驗結(jié)果還表明:改性劑UDP和DPB浸潰處理木材基本不影響木材的 力學(xué)性能,兩種改性材具有一定的吸濕性,在高濕環(huán)境下使用時,還應(yīng)注意 采取防護(hù)措施;兩種改性劑對鐵釘基本無腐蝕作用。試件放大實驗進(jìn)一步驗 證了改性劑UDP和DPB具有良好的滲透性能,提高浸漬壓力有利于改性劑 深入木材的內(nèi)部,提高木材的阻燃性能;吸濕性實驗表明兩種改性劑具有一 定的吸濕性,兩者相比較DPB的吸濕性小于UDP。
在高濕環(huán)境下使用時, 還應(yīng)注意采取防護(hù)措施;兩種改性劑對金屬基本無腐蝕作用;兩種改性劑改 性后的木材試件的表面裝飾性能不受影響。與空白試件相比較,經(jīng)過改性的 木材試件表觀色澤無明顯的變化,紋理更加清晰;改性劑組成成分價格低廉, 從而降低了浸漬后木材的成本,使改性材具有廣闊的市場前景。 文中的改性劑組成成分選擇用了對環(huán)境無害的化學(xué)試劑和浸漬工藝的選 擇等這些工作都是我們富有創(chuàng)新性的研究工作,得到了一些有實際應(yīng)用的結(jié) 果。雖然論文中討論的工藝參數(shù)還有待進(jìn)一步的調(diào)整和完善,但本文在木材 改性技術(shù)的發(fā)展方面提供了一些有價值的方法,對于改性木材的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用 具有一定實際指導(dǎo)意義。